露天矿边坡稳定性的安全因素及防治策略试析

李建华

（新疆金宝矿业有限责任公司，新疆 富蕴县 836100）

我国目前露天矿的开采，逐渐进入到了白热化的阶段，边坡稳定是露天矿开采过程当中不可缺失的重要安全因素，稳定的控制技术也是不可忽视的，露天矿的边坡一旦变形，那么就会造成非常严重的后果。因为露天矿在建设的过程当中，难免会遇到很多复杂的因素，导致其出现不稳定性，所以对于露天矿边坡的破坏特点和成因的分析工作是不可缺少的，这对指导露天矿的边坡稳定技术，能够起到非常重要的影响作用。

1 露天矿边坡失稳的特点分析

边坡失稳主要指的就是在采矿的过程当中，边坡土体因为受到了自身重力以及外界作用力的影响下，而产生了失去原本平衡的问题，并且出现了滑坡以及坍塌等相关的现象。首先露天矿边坡一般情况下都较高，几十米一直到几百米都是存在的，走向甚至可以达到数公里之长，因为边坡揭露的岩层相对较为复杂，各个地区的地质条件差异也很大，变化及其多端，所以难免会遇到一些问题。其次，露天矿边坡大多都是从上到下逐步的形成，不同区域的边坡服务年限差别很大，所以在实际生产的时候，对上部和下部稳定性的要求也是不一样的，露天矿当中必然会产生很多爆破活动，甚至还有一些大型的车辆进行碾压，这些行为会产生不利的影响，这也是导致边坡失稳非常重要的因素。而且露天矿的边坡岩体因为受到了爆破方面的影响，完整性有可能会遭受极其严重的破坏，按照边坡失稳之后所表现出来的问题，边坡失稳破坏的类型也是非常明显的[1]。如图1。

图1 露天矿边坡稳定性的安全因素及防治策略

2 影响露天矿边坡稳定性安全的因素分析

2.1 开采技术条件

主要包括边坡角，以及边坡形式，开采程序等相关的因素，边坡角更小，那么边坡将会更加稳定，上部较缓，下部较陡的边坡，和上部较陡，下部较缓的边坡比起来，也相对更加稳定，边坡出露的时间更短，那么在进行开采的过程当中，边坡将会更加稳定，爆破以及震动的作用对边坡稳定性也会造成一定的影响[2]。如图2。

图2 露天矿边坡稳定性的安全因素及防治策略

2.2 水文地质条件

主要包括地表水渗透等几个因素。露天矿山的滑坡，大多都产生在雨季，或者是冰雪解冻的时期，一旦水存在于岩石弱面当中的时候，那么在实际开采的时候，水的作用明显有所增加，掩体滑动力也会因此而有所上升，而弱石表面的摩擦力会有所减少，这也可以让边坡稳定性明显降低。

2.3 爆破振动影响

在进行露天矿生产的时候，爆破作业产生是非常频繁的，而爆破震动很有可能会导致边坡稳定性受到不良影响。爆破地震波在传播于岩体当中的时候，对岩体潜在的破坏面有可能会附加一些震动力，这也会促使原生结构面以及构造结构面的规模在不断的增加，甚至会因此而出现次生结构面等，对岩体整体的结构造成影响，使其整体的强度有所降低。长久以来的爆破作业，对岩体有可能会产生一种疲劳效应，从而促使边坡稳定性受到不良的影响。

2.4 其他因素

岩石的组成以及岩石的结构等对边坡都会造成一定的破坏，岩石矿物成分以及结构的构造，对于岩石工程的地质性质等都会起到主要的作用，一般情况下，强度比较高的岩石边坡稳定性也更加显著，否则边坡的稳定性也会因此而有所降低。

外部因素，也就是在进行露天采矿作业的时候，因为有一些矿场的生产工人，其综合素养相对较低，而且对边坡稳定性的一些安全因素的认知度不足，因此在完成边坡坡脚挖掘工作的时候，有可能会导致出现一些破坏，甚至会产生边坡失稳的情况。

根据人为角度，不难发现，有一些施工人员的违章施工行为非常严重，也就是在边坡上堆积了一些设备或者是废石，从而使边坡整体的承重有所增加，并且出现了掩体下滑的情况。不仅如此，在露天采矿施工的过程当中，所涉及到的爆破技术等都是非常密集的，但是因为上部比较陡，下部比较缓的边坡，其稳定性相对较差，所以如果爆破作业出现的震动，已经超过了边坡能够承担的范围，就很有可能会出现失稳的问题。

不仅如此，在进行露天采矿的时候，降雨的频度等自然现象，对边坡稳定性也会造成一定的影响，而构造应力以及震动等，都是露天矿边坡稳定性最为重要的安全因素，所以，为了能够尽量避免露天矿所产生的滑坡事故，需要具有针对性的来完成安全因素的控制工作。

地下水所带来的因素，也是非常重要的。露天矿滑坡大多都产生在雨季，或者是一些解冻的期间。因此不难发现，地下水对于边坡稳定性造成的影响也是非常显著的。对于在目前边坡稳定性讨论的过程当中中，对掩体的地下水所赋存的情况，以及对边坡稳定性所造成的影响和防治措施的各方面，都必须要详细的进行讨论，并且给予定量评价。

3 露天矿边坡失稳的危害

边坡不稳定，会让露天矿生产出现很大的危害。随着目前露天开采的规模在不断的扩张，露天开采深度也因此有所增加，而露天矿边坡出路高度也因此变得越来越大，有很多露天矿甚至已经形成了凹陷采矿或者是深凹采矿。因为边坡不够稳定，因此其中的因素所造成的影响，以及边坡的安全管理不够，有可能会导致边坡的坍塌等相关问题。这就会让矿山的机械损坏，甚至会导致矿山的生产活动中断。让人员安全以及其他方面都受到极其严重的危险性损失。所以矿山企业对不稳定边坡监控必须要重视起来，并且要采取更加有效的措施，避免滑坡出现，从而使生产人员以及设备更加安全。

4 露天矿边坡稳定性防治的策略分析

4.1 做好地质勘察

因为在进行露天采矿的时候，积雪等都会在很大程度上而导致边坡失稳的情况发生，所以在实践的过程当中，工作人员需要具有针对性的来勘察露天矿的边坡地质情况，同时对矿区的岩性以及水文地质等相关情况，也需要进行深入分析。

不仅如此，预防塌方以及滑坡的现象也是非常重要的，要能够有效地根据地质勘察的资料，对矿区的设计和开采等相关工作进行有效的规划。因为边坡的结构和露天矿边坡的稳定性之间有着非常密切的关系，所以在稳定性地质勘查工作的过程当中，需要具有针对性的对开采技术条件等进行相关的考察，之后再和考察结果相结合，确定参数，从而充分的满足露天矿的作业条件。

除此之外，为了防止降雨的频度等，对边坡稳定性造成破坏，需要在实施露天采矿工作的时候，对边坡监测的相关工作有所加强，而且在进行边坡监测的过程当中，要有效地观察自然条件影响之下边坡变形产生的规律，比如地下水位等，之后再按照变形的规律，采取更加有效的手段进行治理[3]。

4.2 避免水以及爆破振动的影响

首先，在实施露天采矿作业的时候，为了尽量降低水对于露天矿的边坡稳定性造成影响，要避免出现边坡失稳的问题，需要在滑坡的边界位置修筑一些截水沟，之后再把露天矿边坡的作业外围地表水尽量阻截在滑坡区以外的位置，让滑坡事故产生的可能性降低。

不仅如此，在维护露天矿边坡稳定性的过程当中，需要修筑排水沟，并且覆盖人造植被，防止地下水都软化，使边坡稳定性得以保障。

4.3 加宽局部的安全平台

在完成边坡工作的时候，因为会受到爆破作业所产生的震动等不同因素的影响，很有可能会导致边坡产生裂缝，对其稳定性造成严重的干扰。所以，为了能够有效的避免边坡岩土体的问题产生，有关工作人员需要对露天矿的边坡开采区域进行科学的削方处理，使徒体的边坡角度以及台阶坡面角度等都符合安全要求，从而使露天矿的边坡稳定性能够达到理想的状态。

不仅如此，在设计局部安全平台的过程当中，为了让露天矿的边坡稳定性效果得到维护，需要对露天矿的边坡力学性质进行全面了解，在掌握土层力学性质的基础之上，进行科学的治理，避免边坡的结构因为产生了应力而出现失稳[4]。

4.4 合理安排开采的顺序

合理的开采顺序是非常重要的，首先需要确定一个科学的台阶高度，完成分层回采的要求。对于一些小型的矿场，有条件的情况下，都需要利用分层开采的方式来完成开采任务。让较高的矿场分成几个不同的台阶来完成开采，从而使边坡高度降低。

有一些暂时无法分层的矿场，也需要采取相关的措施，使边坡稳定性得到控制，比如可以让边坡角减小，提前对山头部分开挖等方式。

4.5 做好人工加固

防水以及疏干排水都是利用降低岩体强度的方式改善边坡稳定性，人工加固主要是增加岩石强度，让边坡稳定性得到改善。

防排水或者是其他的方式代价更高，无法达到使用要求，才能够使用人工加固的模式。人工加固也是一种非常有效的边坡加固的方法，不但可以对不稳定边坡进行加固，同时也可以提升边坡多波少踩的可能性，让矿山的经济效益有所提升。

4.6 对边坡进行疏干处理

在对于边坡的岩体外，进行排水沟修筑的过程当中，对地面水的排除，可以避免其流入到边坡表面的裂隙当中。对于以有张烈希必须要及时使用材料来进行充填。铃木美们其次就是钻水平的排水口，要能够尽量让裂隙或者是破坏面附近的水压能够有所降低。在边坡的岩体外围部分打疏干井，并且装备深井泵或者是潜水泵来完成排水的工作，可以让地下水位降低。

在巷道当中，需要打出扇形的排水孔，从而使梳干效果提升。玩在实际工作的过程当中，可以按照边坡岩体的水文地质条件，使用多种不同的方式来综合治理地表水以及地下水。

建立起边坡的监测系统也是非常重要的，在边坡的变形监测等各方面使用最多的就是一种地表位移的监测系统。矿山需要建立在地表的岩层移动监测站当中，要能够按时对于地表以及坡面水平或者垂直的位移进行测量。要能够建立起边坡的稳定技术讨论以及管理的相关机构，并且构建其专职的维护队伍。

为了能够让边坡以及地面的变形分析还有控制，获得更加可靠的依据，打下更加坚实的基础。通过这样的方式，也可以让露天的边坡稳定性，安全因素，或者是防治策略能够获得显著的提升，从而促使我国经济获得发展。

5 结束语

综上所述，在进行露天矿边坡施工的过程当中，因为受到多种因素的限制，导致其经常出现滑坡等相关的问题，对采矿作业的效果会造成一定的干扰。所以，为了能够打造一个更加安全的环境，防止事故产生威胁人身安全，需要尽量减少水爆破震动等各方面的影响，使安全平台得到加宽，对地质勘察工作也需要重视起来，从而促使我国的露天采矿工作能够获得发展。